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數(shù)控機(jī)床切削刀具補(bǔ)償功能
日期：2010年02月02 來源：沈陽第一機(jī)床廠 關(guān)鍵字：數(shù)控機(jī)床
數(shù)控機(jī)床在切削過程中不可避免地存在刀具磨損問題，譬如鉆頭長度變短，銑刀半徑變小等，這時(shí)加丁出的工件尺寸也隨之變化。如果系統(tǒng)功能中有刀具尺寸補(bǔ)償功能，搖臂鉆床可在操作面板上輸入相應(yīng)的修正值，使加丁出的工件尺寸仍然符合圖樣要求，否則就得重新編寫數(shù)控加工程序。數(shù)控機(jī)床有了刀具尺寸補(bǔ)償功能后，使數(shù)控編程大為簡便，在編程時(shí)可以完全不考慮刀具中心軌跡計(jì)算，直接按零件輪廓編程。啟動(dòng)機(jī)床加工前，只需輸入使用刀具的參數(shù)，數(shù)控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算出刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)，為編程人員減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。另外，試切和加工中工件尺寸與圖樣要求不符時(shí)，可借助相應(yīng)的補(bǔ)償加工出合格的零件。刀具尺寸補(bǔ)償通常有三種：刀具位置補(bǔ)償、刀具長度尺寸補(bǔ)償、刀具半徑尺寸補(bǔ)償。
一、刀具位置補(bǔ)償(主要應(yīng)用于車床)
當(dāng)采用不同尺寸的刀具加工同一輪廓尺寸的零件，或同一名義尺寸的刀具因換刀重調(diào)、磨損以及切削力使工件、刀具、機(jī)床變形引起工件尺寸變化時(shí)，數(shù)控機(jī)床為加工出合格的零件必須進(jìn)行刀具位置補(bǔ)償。搖臂鉆床車床的刀架裝有不同尺寸的刀具。設(shè)圖示刀架的中心位置戶為各刀具的換刀點(diǎn)，并以1號刀具的刀尖B點(diǎn)為所有刀具的編程起點(diǎn)。當(dāng)1號刀具從月點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到／4點(diǎn)時(shí)其增量值為
Uba=Xa—X1
Wba=Za—Z1
當(dāng)換2號刀具加工時(shí)，2號刀具的刀尖在C點(diǎn)位置，要想運(yùn)用且、月兩點(diǎn)。的坐標(biāo)值來實(shí)現(xiàn)從C點(diǎn)到／4點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，就必須知道月點(diǎn)和C點(diǎn)的坐標(biāo)差值，利用這個(gè)差值對B到A的位移量進(jìn)行修正，就能實(shí)現(xiàn)從C到／4的運(yùn)動(dòng)。為此，將9點(diǎn)(作為基準(zhǔn)刀尖位置)對C點(diǎn)的位置差值用以C為原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系／、K來表示。
3．說明
1)加工完成之后要將刀補(bǔ)取消，刀補(bǔ)號00為取消刀具位置補(bǔ)償。
2)坐標(biāo)系變換之后，補(bǔ)償坐標(biāo)及補(bǔ)償值也需改變。
3)刀具補(bǔ)償號中記錄的是刀位點(diǎn)相對于刀架相關(guān)點(diǎn)或標(biāo)準(zhǔn)刀的兩個(gè)尺寸，數(shù)控機(jī)床有的系統(tǒng)另設(shè)一存儲器存人刀位點(diǎn)需微調(diào)的數(shù)值，此值試切后手動(dòng)輸入。
用T代碼對刀具進(jìn)行補(bǔ)償，一般是在換刀指令后第一個(gè)含有移動(dòng)指令(GOO、G01等)的程序段中進(jìn)行，搖臂鉆床而取消刀具的補(bǔ)償則是在加工完該刀的工序后，返回?fù)Q刀點(diǎn)的程序段中執(zhí)行的。
二、刀具長度補(bǔ)償
為了簡化零件的數(shù)控加工編程，使數(shù)控程序與刀具形狀和刀具尺寸盡量無關(guān)。現(xiàn)代CNC系統(tǒng)除了具有刀具半徑補(bǔ)償功能外，還具有刀具長度補(bǔ)償(tool length compensa—tion)功能。數(shù)控機(jī)床刀具長度補(bǔ)償使刀具垂直于進(jìn)給平面(比如XY平面，由G17指定)補(bǔ)償一個(gè)刀具長度修正值，因此在數(shù)控編程過程中，搖臂鉆床一般無需考慮刀具長度。
刀具長度補(bǔ)償要視情況而定。一般而言，刀具長度補(bǔ)償對于二坐標(biāo)和三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工是有效的，但對于刀具擺動(dòng)的四、五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工，刀具長度補(bǔ)償則無效，在進(jìn)行刀位計(jì)算時(shí)可以不考慮刀具長度，但后置處理計(jì)算過程中必須考慮刀具長度。
刀具長度補(bǔ)償在發(fā)生作用前，必須先進(jìn)行刀具參數(shù)的設(shè)置。數(shù)控機(jī)床設(shè)置的方法有機(jī)內(nèi)試切法、機(jī)內(nèi)對刀法、機(jī)外對刀法和編程法。
有的數(shù)控系統(tǒng)補(bǔ)償?shù)氖堑毒叩膶?shí)際長度與標(biāo)準(zhǔn)刀具的差。有搖臂鉆床的數(shù)控系統(tǒng)補(bǔ)償?shù)氖堑毒呦鄬τ谙嚓P(guān)點(diǎn)的長度。
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